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高阶双曲声子极化激元
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新策略实现芯片上纳米尺度光操控
Ke Ji Ri Bao· 2025-10-10 23:46
随着芯片尺寸不断缩小、能耗要求持续降低,如何在纳米尺度上精确控制光的传播,已成为发展下一代 信息技术的核心瓶颈。"作为一种由光与材料耦合形成的特殊电磁波,极化激元能将光能量高度压缩在 纳米尺度,是实现超小型光子器件的关键利器。"论文共同通讯作者、上海交通大学教授戴庆告诉记 者。 在各种极化激元形态中,高阶双曲声子极化激元约束光场的能力比普通极化激元更强,尤其适合制造更 紧凑的纳米器件。但它的"激发门槛"极高,传统方法难以实现高阶极化激元的有效激发和操控。 我国科学家在纳米尺度光操控领域取得重要进展。记者10日获悉,来自上海交通大学、国家纳米科学中 心等单位的科研人员,成功实现芯片上纳米光信号的高效激发与路径分离,为开发更小、更快、能耗更 低的下一代光子芯片奠定了坚实基础。相关研究成果发表于《自然·光子学》杂志。 为解决这一难题,科研人员提出了"两步走"激发策略:第一步,用特制金属天线将普通激光转换成一种 基础模式的纳米光波;第二步,让这种光波经过一个极其平整的黄金边界,通过散射巧妙地将其"转 换"成所需的高阶光波。 "利用这种方法,我们不仅在室温下实现了高阶光波的长距离、低损耗传输,还通过精巧的结构设计, 像 ...